PROGRAMAÇÃO MODULAR
(com uso de subprogramas)
1
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Principal Objetivo:
Facilitar a solução de problemas
complexos.
“A arte de programar consiste na arte de
organizar e dominar a complexidade dos sistemas”
Dijkstra, 1972
2
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Baseada na estratégia:
Dividir para conquistar
Divisão de um problema original em
subproblemas (módulos) mais fáceis de
resolver e transformáveis em trechos
mais simples, com poucos comandos
(subprogramas).
3
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Subprogramas
• Trechos de código independentes, com estrutura
semelhante àquela de programas, mas executados
somente quando chamados por outro(s) trecho(s) de
código.
• Devem executar UMA tarefa específica, muito bem
identificada (conforme a programação estruturada).
• Ao ser ativado um subprograma, o fluxo de execução
desloca-se do fluxo principal para o subprograma.
Concluída a execução do subprograma, o fluxo de
execução retorna ao ponto imediatamente após onde
ocorreu a chamada do subprograma.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Vantagens do uso de subprogramas:
 Maior controle sobre a complexidade.
 Estrutura lógica mais clara.
 Maior facilidade de depuração e teste,
já que subprogramas podem ser
testados separadamente.
 Possibilidade de reutilização de código.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Subprogramas
em Linguagem C
Implementados através de
FUNÇÕES
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Funções
Funções são segmentos de programa que
executam uma determinada tarefa específica.
Funções (também chamadas de rotinas, ou subprogramas) são a essência da programação
estruturada.
Ex: sqrt(), strlen(), etc.
O programador também pode escrever suas
próprias funções, chamadas de funções de
usuário, que tem uma estrutura muito semelhante
a um programa.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Forma geral da declaração de uma função
tipo_da_funcao
nome_da_função (lista_de_parâmetros)
{
//declarações locais
//comandos
}
•tipo_da_funcao: o tipo de valor retornado pela função. Se não
especificado, por falta a função é considerada como
retornando um inteiro.
•nome_da_função: nome da função conforme as regras do C
•lista_de_parâmetros: tipo de cada parâmetro seguido de seu
identificador, com vírgulas entre cada parâmetro. Mesmo se
nenhum parâmetro for utilizado, os parênteses são
obrigatórios.
Os parâmetros da declaração da função são chamados de
parâmetros
formais.Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
8
a
Exemplos de cabeçalhos de funções
Ex.:
soma_valores (int valor1, int valor2) // por falta é inteira
void imprime_linhas(int num_lin)
void apresenta_menu ( )
float conv_dolar_para_reais(float dolar);
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Funções void
Void é um termo que indica ausência.
Em linguagem C é um tipo de dados.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Programa escreveint versão 1:
com linha de asteriscos produzida por trecho que se repete no
//Escrita de numeros inteiros
código.
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#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
main( )
{
int i;
system(“color70”)
//apresentacao do cabecalho
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
printf("Numeros entre 1 e 5\n");
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
//escrita dos numeros
for (i=1;i<=5;i++)
printf("%d\n",i);
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
system("pause");
}
a
Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
Execução
A repetição de trechos de código idênticos em um
programa pode ser um procedimento fácil e rápido, mas
facilmente tende a produzir erros.
Tanto a manutenção quanto a alteração de programas com
trechos repetidos tende a ser mais trabalhosa e sujeita a
erros.
Com frequência alterações de trechos iguais que se
repetem não são realizadas em todas as ocorrências do
trecho ou são realizadas de forma incompleta em alguma
ocorrência, com resultados bastante danosos.
A solução para esta questão são os subprogramas.
A seguir uma versão do programa escreveint onde as
linhas de asterisco são produzidas pela função
apresente_linha.
12
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Programa escreveint versão 2:
com uma função para apresentar linhas de asteriscos.
//escrita de numeros inteiros
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
void apresente_linha(void);
main( )
{
int i;
system("color 70");
//apresentacao do cabecalho
apresente_linha( );
printf("Numeros entre 1 e 5\n");
apresente_linha( );
// Escrita dos numeros
for (i=1;i<=5;i++)
printf("%d\n",i);
apresente_linha( );
system("pause");
}
void apresente_linha (void)
{
int i;
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
}
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
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Chamadas à função
apresente_linha
substituem trechos
repetidos
Execução
Chamadas à função apresente_linha substituem trechos
repetidos
//escrita de numeros inteiros
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
void apresente_linha(void);
main( )
{
int i;
system("color 70");
//apresentacao do cabecalho
apresente_linha( );
printf("Numeros entre 1 e 5\n");
apresente_ linha( );
// Escrita dos numeros
for (i=1;i<=5;i++)
printf("%d\n",i);
apresente_linha( );
system("pause");
}
void apresente_ linha (void)
{
int i;
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
14
}
Protótipo da função apresente_linha
Chamadas da função apresente_linha
Execução
Declaração da função
apresente_linha:
Prof . Maria
Aparecida C.uma
Livi v. 5linha de asteriscos.
escreve
a
Cabeçalho da função apresente_linha
void apresente_linha (void)
Indica que a função
não retorna valor no
seu nome.
Indica que a função não
tem parâmetros.
A função apresente_linha realiza sua tarefa sem receber
nenhum valor do mundo externo à função, via parâmetros, e
sem retornar nenhum valor no seu nome.
Seu tipo é void e seus
parâmetros são void.
Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
15
a
Execução de uma função
Em tempo de execução, ao ser encontrada uma chamada
de uma função, a execução é desviada para o trecho de
código da função.
A função é ativada e os itens locais à função são criados
(os parâmetros por valor e os itens declarados
internamente à função, como variáveis e constantes).
A função é executada até que seu término seja atingido.
Concluída a execução da função, todos os elementos locais
à função que foram criados no momento de sua ativação
são destruídos e a execução retorna ao fluxo principal, ao
ponto imediatamente seguinte àquele onde ocorreu a
chamada da função.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Variáveis locais
Os parâmetros que aparecem no cabeçalho das funções e as
variáveis e constantes declaradas internamente a funções são
locais à função.
Na função apresente_linha, o i é uma variável local a essa
função.
void apresente_ linha (void)
{
int i;
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
}
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Variáveis e constantes locais:
Importante:
Recomenda-se fazer todas as declarações de uma função
no seu início.
As variáveis e constantes declaradas em uma função sãa
ditas locais à função porque:
– só podem ser referenciadas por comandos que estão dentro
da função em que foram declaradas;
– existem apenas enquanto a função em que foram declaradas
está sendo executada. São criadas quando a função é
ativada e são destruídas quando a função encerra.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Criação e destruição de variáveis locais a uma
função:
Programa principal
int a =4, k=9;
...
execute x
...
...
execute x
...
19
4
9
a
k
Subprograma X
int a, k
...
a = 0; // local
k = 5; // local
...
0
5
a
k
Variáveis locais :
• uma função (inclusive
a main) tem acesso
somente às variáveis
locais
• não altera valor de
variáveis de outras
funções
main
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Criação e destruição de variáveis locais a uma
função:
Programa principal
ATENÇÃO:
Uma função (inclusive a
main) tem acesso somente
às suas variáveis locais.
int a =4, k=9;
Subprograma X
...
execute x
...
...
execute x
...
20
4
9
a
k
int a, k
...
a = 0; // local
k = 5; // local
...
0
5
a
k
main
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Execução de main com chamadas à
função apresente_linha
Função main
main( )
{
int i;
Função apresente_linha
//apresentacao do cabecalho
apresente_linha( );
printf("Numeros entre 1 e 5\n");
void apresente_linha (void)
{
int i;
for (i=1;i<20;i++)
printf("*");
printf("\n");
}
apresente_linha( );
IMPORTANTE:
//escrita dos numeros
for (i=1;i<=5;i++)
printf("%d\n",i);
apresente_linha ( );
system("pause");
21
}
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
O i é local a
apresente_linha. A cada
nova execução de
apresente_linha um novo
i é criado e, ao final,
destruído.
Funções de tipo void:
São ativadas como se fossem comandos.
Não ocorrem dentro de expressões.
Correspondem aos procedimentos de outras
linguagens (Pascal, etc.).
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Funções com tipo não void
e com parâmetros
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
sqrt: função pré-definida
• A seguir um programa que extrai a raiz
quadrada de um número indeterminado de
valores informados.
• Para extrair a raiz quadrada dos valores é
usada a função pré-definida sqrt, da
biblioteca math.h.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
sqrt: função pré-definida (cont.)
//extrai a raiz quadrada de valores informados
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
main ( )
{
int seguir;
double valor;
do
{
printf("\nValor para extrair raiz: ");
scanf("%lf", &valor);
printf ("\nRaiz quadrada de %6.2lf = %6.2lf\n",valor, sqrt(valor));
printf("\nMais um valor, digite 1, para parar, digite 0: ");
scanf("%d", &seguir);
}
while (seguir);
system("pause");
}
25
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
sqrt: função pré-definida (cont.)
A função sqrt é do tipo double, isso
significa que quando ela é chamada, no
lugar de sua chamada retorna um valor
double.
Para executar essa função é necessário
fornecer um parâmetro, o valor para o
qual se deseja que a raiz quadrada
seja calculada.
No exemplo, está armazenado na
variável valor.
26
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
calc_produto: função definida pelo usuário
• A seguir um programa que calcula o produto
de um número indeterminado de pares de
valores informados.
• Para calcular os produtos é usada a função
definida pelo usuário calc_produto.
27
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
produto: função definida pelo usuário (cont.)
//calcula produtos de pares de valores informados
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int calc_produto(int, int);
main ( )
{
int seguir;
int oper1, oper2, produto;
do
{
printf("\nOperando 1: ");
scanf("%d", &oper1);
printf("\nOperando 2: ");
scanf("%d", &oper2);
printf ("\nProduto = %d\n", calc_produto(oper1, oper2));
printf("\nPara continuar, digite 1, para parar, digite 0: ");
scanf("%d", &seguir);
}
while (seguir);
system("pause");
}
int calc_produto(int valor1, int valor2)
{
return valor1 * valor2;
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
28
}
produto: função definida pelo usuário (cont.)
A função calc_produto é do tipo int,
isso significa que quando ela é
chamada, no lugar de sua chamada
retorna um valor int.
Para executar essa função é necessário
fornecer dois parâmetros, os dois
valores para cálculo do produto, oper1
e oper2.
29
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Comando return():
retorno de valor e fim lógico da função
O comando return atribui valor a função.
Ao ser executado, encerra a execução da função.
Ao ser executado o return na função calc_produto,
um valor é atribuído à função e ela encerra sua
execução.
No ponto onde ocorreu a chamada de calc_produto,
um valor passa a estar disponível para processamento.
30
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Comando return():
retorno de valor da função (cont.)
Se uma função é declarada com tipo diferente de void (int,
char, float, etc.) significa que ela pretende explorar a
possibilidade de retorno de um valor em seu nome, e então
pode ser usada em expressões.
Uma função que retorna um valor em seu nome deve conter
pelo menos uma ocorrência do comando return, uma vez que
é pela execução de um comando return que um valor é
atribuído ao nome de uma função.
31
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Quando uma função encerra sua execução?
Uma função encerra sua execução quando:
•o fim do seu código é atingido;
ou
•um comando return é encontrado e
executado.
32
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Vários comandos return podem existir em uma função?
Sim, embora não seja recomendável.
Segundo os princípios da programação estruturada seguidos
na disciplina, cada função deve ter um único ponto de
entrada e um único ponto de saída.
Se vários returns existirem em uma função, tem-se
múltiplos pontos de saída possíveis.
Mas a função só conclui quando o primeiro return é ativado.
33
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Funções em C
As funções devem ser declaradas de modo a serem o mais
independentes possível do mundo externo a elas. Nos códigos das
funções devem ser usados sempre que possível tão somente os
parâmetros declarados no cabeçalho da função (se existirem) e os
demais itens locais à função.
Em grande medida em C a preocupação com a independência das funções
é facilitada pelo fato dos parâmetros de chamada e dos parâmetros da
declaração da função ocuparem espaços de memória distintos e só
existir a chamada passagem de parâmetro por valor entre eles.
Passagem de parâmetro por valor: os parâmetros de chamada e os
parâmetros formais (da declaração da função) só se conectam no
momento da chamada da função e então o que há é apenas a
transferência de valores entre os parâmetros respectivos.
34
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Exemplo de passagem de parâmetro por valor
A seguir duas versões de um programa que recebe um
valor e através de uma função soma dez a este valor.
Como a passagem de parâmetros para as funções em C
é por valor, e o valor alterado não é mostrado no
interior da função, a alteração do valor é perdida.
Observar nas duas versões do programa a seguir que
como os mundos da função e o mundo externo a ela
são mundos distintos, não faz diferença usar nomes
iguais (valor e valor) ou diferentes (valor e num) nos
parâmetros correspondentes usados na main e na
função.
Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
35
a
Exemplo de passagem de parâmetro por valor (cont.)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void soma_dez_a_valor(int);
main ( )
{
int valor;
system("color 71");
printf("\nValor inteiro: ");
scanf("%d", &valor);
printf("\nNa Main: valor antes da chamada da funcao: %d\n",
valor);
soma_dez_a_valor(valor);
printf("\nNa Main: valor apos chamada da funcao: %d\n", valor);
system("pause");
}
void soma_dez_a_valor(int valor)
{
valor = valor + 10;
printf("\nNa Funcao: valor
dentro da funcao: %d\n", valor);
a
Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
36}
Exemplo de passagem de parâmetro por valor (cont.)
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void soma_dez_a_valor(int);
main ( )
{
int valor;
system("color 71");
printf("\nValor inteiro: ");
scanf("%d", &valor);
printf("\nNa Main: valor antes da chamada da funcao: %d\n",
valor);
soma_dez_a_valor(valor);
printf("\nNa Main: valor apos chamada da funcao: %d\n", valor);
system("pause");
}
void soma_dez_a_valor(int num)
{
num = num + 10;
printf("\nNa Funcao: valor
dentro da funcao: %d\n", num);
a
Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
37}
Exemplo de passagem de parâmetro por valor (cont.)
38
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
PARÂMETROS
Reforçando:
Os nomes das variáveis declaradas no cabeçalho de uma função
são independentes dos nomes das variáveis usadas para chamar
a mesma função.
As declarações de uma função são locais a essa função. Os
parâmetros declarados no cabeçalho de uma função existem
somente dentro da função onde estão declarados.
39
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
PASSAGEM DE PARÂMETROS
Ao ser ativada a função calc_produto, valor1 e valor2 são criadas.
E os valores existentes nesse momento em oper1 e oper2 são transferidos
para valor1 e valor2.
A conexão entre oper1 e valor1 e oper2 e valor2 só existe no momento
que a função é ativada.
Fora o momento da ativação as funções calc_produto e main são mundos
independentes.
int calc_produto(int valor1, int valor2)
Chamada na função main:
Atenção:
valor1 e valor2 existem
na função calc_produto.
oper1 e oper2 existem
na função main.
calc_produto(oper1, oper2);
Quaisquer modificações de valor1 e valor2 que aconteçam a partir da
chamada de calc_produto só são conhecidas e percebidas dentro da função
calc_produto.
40
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
O quê é necessário para usar-se uma
função em Linguagem C?
A declaração da função.
A chamada da função.
Dependendo do caso, o protótipo da função.
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Declaração da função: cabeçalho e corpo da função, com o
código que produz o(s) resultado(s) esperado(s).
Se for função com tipo diferente de void, deve ter pelo
menos um return, para atribuir valor à função.
Chamada da função: no ponto onde se deseja que a função
seja executada, deve ser escrito o nome da função seguido
de um par de parênteses, tendo no interior o nome dos
parâmetros, se houver.
Protótipo: as funções têm que ser declaradas antes de
serem usadas. Para deixar a função main em destaque, é
melhor declarar as funções definidas pelo usuário após a
main. Então, para funções, o sistema aceita que primeiro
só se indique o tipo, nome da função e tipos dos
parâmetros, se houver , ou seja, o protótipo da função, e
depois em algum ponto do código adiante, se declare a
Prof . Maria Aparecida C. Livi v. 5
42
função de forma completa.
a
//calcula produtos de pares de valores informados
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int calc_produto(int, int);
main ( )
{
int seguir;
int oper1, oper2, produto;
do
{
printf("\nOperando 1: ");
scanf("%d", &oper1);
printf("\nOperando 2: ");
scanf("%d", &oper2);
Protótipo
Chamada
da função
printf ("\nProduto = %d\n", calc_produto(oper1, oper2));
printf("\nMais um valor, digite 1, para parar, digite 0: ");
scanf("%d", &seguir);
}
while (seguir);
system("pause");
}
int calc_produto(int valor1, int valor2)
{
return valor1 * valor2;
}
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Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Declaração
da função
Forma geral de declaração de um protótipo:
tipo_da_funcao
nome_da_função (lista de tipos dos parâmetros);
•tipo_da_funcao: o tipo de valor retornado pela função.
•nome_da_função: nome da função conforme as regras do C.
•lista de tipos dos parâmetros: tipo de cada parâmetro,
separados entre si por vírgulas.
44
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Cuidados no uso de funções com
parâmetros
Em funções com parâmetros, cuidar que o
número e o tipo dos parâmetros sejam
coincidentes no protótipo (se usado), na
declaração e na chamada.
Em C, os parâmetros independentemente
de seus nomes são emparelhados na
declaração e chamada por ordem de
declaração, da esquerda para a direita.
Ex.:
int calc_produto(int, int);
int calc_produto(int valor1, int valor2)
calc_produto(oper1, oper2)
45
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Aninhamento de funções é possível?
Em C, é possível chamar uma função
de dentro de outra função, mas não é
possível declarar uma função dentro
de outra função!
46
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Exercício
Escreva o código de uma função que calcule o fatorial
de um número informado como parâmetro
Escreva um programa que use esta função
47
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
int fatorial(int);
//prototipo da funcao fatorial
main(){
int N;
printf ("Informe o numero: ");
scanf("%d",&N);
printf("fatorial: %d\n",fatorial(N));
system("pause");
}
// declaracao da funcao fatorial
int fatorial(int n){
int I,fat=1;
for (I=1;I<=n;I++)
fat=fat*I;
return(fat);
}
48
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Problema na função fatorial definida: é do tipo inteiro,
o que limita muito a sua aplicabilidade, pois o maior
número do tipo inteiro é relativamente pequeno.
Solução: definir a função como do tipo double
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
double fatorial(int);
main(){
int N;
printf ("Informe o numero: ");
scanf("%d",&N);
printf("fatorial: %lf\n",fatorial(N));
system("pause");
}
// declaracao da funcao fatorial
double fatorial(int n){
int I;
double fat=1.0;
for (I=1;I<=n;I++)
fat=fat*I;
return(fat);
}
49
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Exercício
Escreva o código de uma função que calcule a média
aritmética de dois valores informados como parâmetros
Escreva um programa que use esta função
50
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
float media(float, float);
main(){
float v1,v2,m;
printf ("Informe os numeros: ");
scanf("%f %f",&v1,&v2);
m=media(v1,v2);
printf("a media dos numeros e': %.4f\n",m);
system("pause");
}
// declaracao da funcao media
float media(float n1, float n2){
return((n1+n2)/2);
}
51
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
Exercício
Escreva o código de uma função que conte quantas
ocorrências de um determinado caractere existem em
um string. Ela recebe como entrada 2 parâmetros:
- um string de caracteres e
- o caractere a ser pesquisado.
Escreva um programa que use esta função
52
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int contaChar(char[],char);
main(){
char texto[100],c;
printf ("\n Informe uma string: ");
gets (texto);
printf ("\nInforme o caractere a ser contado: \n");
scanf("%c",&c);
printf("o caractere %c aparece %d vezes no
texto\n",c,contaChar(texto,c));
system("pause");
}
int contaChar(char s[], char ch) {
int i,cont=0;
for (i=0;i<strlen(s);i++)
if (s[i]==ch) cont=cont+1;
return cont;
}
53
Profa. Maria Aparecida C. Livi v. 5